A late quaternary record of climate, vegetation and nitrogen cycle at the limit of life using fossil rodent middens from the atacama desert

Las paleomadrigueras de roedores son acumulaciones fósiles de material biológico, ricas en restos vegetales y animales, presentando un registro paleoecológico único para las zonas áridas. Ésta tesis busca comprender las interacciones entre clima, vegetación y ciclo del Nitrógeno en el Atacama en condiciones de aridez extremas. Utilizando paleomadrigueras y un análogo moderno, se realizó una reconstrucción paleoecológica y paleoclimática aplicando análisis fitogeográficos e isótopos estables de nitrógeno (δ15N) durante el Cuaternario tardío.

Desarrollamos un análogo moderno explorando los gradientes de biodiversidad y cuantificando la sensibilidad del δ15N a las variables ambientales. Se observa una correlación significativa entre δ15N y altitud, precipitación y/o temperatura. Factores bióticos, como la cobertura vegetal y la presencia de microorganismos parecen ser importantes en determinar el δ15N foliar, sugiriendo relaciones más estrechas entre microorganismos y plantas en los sitios más extremos. En fecas de herbívoros el δ15N replica la señal de las plantas en los sitios de colecta.

El registro muestra valores δ15N muy altos (fuera del rango de ecosistemas áridos actuales) en paleomadrigueras datadas entre 50.000-17.000 años atrás, implicando que el ciclado de N durante el último periodo glacial funcionaba distinto a la actualidad. Desde 17.000 años hacia el presente, se observan valores δ15N decrecientes puntualizados por excursiones positivas, indicando una aridificación generalizada.

Estos resultados constituyen la primera reconstrucción del ciclo del N del Atacama, mostrando cambios sustanciales en su ciclado a través del gradiente ambiental y durante el Cuaternario tardío, además el δ15N se presenta como un complemento a las reconstrucciones fitogeográficas desde paleomadrigueras.

• Nombre: Francisca Díaz Aguirre
• Laboratorio: Paleoecología
• Mención: Ecología
• Director Tesis: Claudio Latorre

Artículos Publicados

1.   Diaz, F.P., Latorre, C., Maldonado, A., Quade, J., & Betancourt, J. L. (2012) Rodent middens reveal episodic, long‐distance plant colonizations across the hyperarid Atacama Desert over the last 34,000 years. Journal of biogeography 39(3): 510-525.

2.   Díaz, F.P., Frugone, M., Gutierrez, R. & Latorre, C. (2016) Nitrogen cycling in an extreme hyperarid environment inferred from δ15N analyses of plants, soils and herbivore diet. Nature Scientific Reports 6, doi:10.1038/srep22226.